DE102005022083A1 - Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zur Verbindung eines Wälzlagers (1) mit einem Außenkörper (7), wobei die Verbindungsvorrichtung (100) ein am Umfang eines ersten Ringes (3) des Wälzlagers ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil (5) und ein im Inneren des Außenkörpers (7) ausgebildetes Gegenverbindungs-Profil (6) umfasst, das eine die Form des Umfangsverbindungsprofils (5) ergänzende Form hat, um den Außenkörper (7) und den ersten Ring (3) unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden, wobei das Umfangsverbindungsprofil und das Gegenverbindungs-Profil (6) jeweils einen in einer zur Drehachse (A) quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser (R) mit ständig veränderlichen Winkelbemessungen aufweisen und jeweils wenigstens einen gegenüber der Drehachse (a) konvexen Abschnitt (51) umfassen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper.
- Aus der US-Patentschrift 6,230,848 ist ein Wälzlager für eine Rad/Nabe-Gruppe mit Bremsscheibe bekannt, bei der das Wälzlager mit einem Außenring versehen ist und die Verbindungsvorrichtung ein um den Außenring herum mit einer Polygonalfläche laufendes Umfangsverbindungsprofil und ein in der Innenseite der Bremsscheibe ausgearbeitetes Gegenverbindungsprofil aufweist, das auf dem Umfangsverbindungsprofil aufgesteckt ist, um die Bremsscheibe und den Außenring des Wälzlagers miteinander unter Einschluss eines Winkels zu verbinden.
- Die oben beschriebene Verbindungsvorrichtung weist im wesentlichen zwei Nachteile auf, die auf die Ausbildung des Umfangsverbindungs-Profils zurückzuführen sind. Zunächst gewährt zwar die polygonale Form der entsprechenden Fläche eine stabile Verbindung unter Einschluss eines Winkels zwischen dem Außenring und der Bremsscheibe, verlangt jedoch ziemlich lange Herstellungszeiten und führt auch zu örtlichen Verformungserscheinungen, die die Lebensdauer des Wälzlagers abkürzen.
- In der oben erwähnten US-Patentschrift ist auch die Möglichkeit beschrieben, das Umfangsverbindungsprofil mit nach DIN 32711 genormten Flächen herzustellen, die drei in einem Grundkreis und in einem Kopfkreis enthaltene, in einander greifende Kreise aufweisen und deren Bemessung unter Berücksichtigung der Angaben über das übertragbare Drehmoment, der Angaben über das zur Herstellung benutzte Material und der Angaben über die besondere Anwendung des Profils erfolgt.
- Trotz dieser Bemessung hat die Erfahrung auf dem Gebiet der Wälzlager im allgemeinen und insbesondere auf dem Gebiet der Rad/Nabe-Gruppen gezeigt, dass die oben beschriebenen Verbindungsprofile mit einigen auf die für derartige Anwendungen typischen Beanspruchungen zurückzuführenden Nachteilen behaftet sind und u. a. keine gleich bleibende Werte des übertragbaren Drehmoments gewährleisten. Außerdem erfüllen die oben beschriebenen Verbindungsvorrichtungen die gegenwärtigen Forderungen einer weiteren Standardisierung der Produkte zugunsten einer Herabsetzung der Kosten und der Fertigungszeiten nicht ganz.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper zu schaffen, die nicht nur die oben erwähnten Nachteile beseitigt, sondern sich auch einfach und wirtschaftlich herstellen lässt.
- Erfindungsgemäß wird nun eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper geschaffen, wobei das Wälzlager eine Drehachse hat und mit zwei zueinander und zur Drehachse koaxial verlaufenden Ringen versehen ist und wobei die Verbindungsvorrichtung ein am Umfang eines ersten der beiden Ringe ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil und ein am Umfang des Außenkörpers ausgebildetes Gegenverbindungsprofil umfasst, das eine die Form des Umfangsverbindungsprofils ergänzende Form hat, um den Außenkörper und den ersten Ring unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden, wobei die Verbindungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Umfangsverbindungsprofil und das Gegenverbindungsprofil jeweils einen in einer zur Drehachse quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser mit ständig veränderlichen Winkelabmessungen aufweisen und jeweils wenigstens einen gegenüber der Drehachse konvexen Abschnitt umfassen.
- Nach der oben erwähnten US-Patentschrift weist außerdem die Verbindungsvorrichtung ein Element zum axialen Festspannen des Außenkörpers am Außenring auf, der durch einen sich radial und quer vom Umfangsverbindungsprofil erstreckenden ringförmigen Rand gebildet ist, der das Umfangsprofil axial abgrenzt, um einen axialen Anschlag für den Außenkörper zu bilden.
- Durch die Anwesenheit des axialen Festspannelements wird die Herstellung des Umfangsverbindungsprofils noch schwieriger und aufwendiger und der Erfindung liegt daher die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper zu schaffen, deren Konstruktion äußerst einfach und entschieden wirtschaftlicher als die bekannten Verbindungsvorrichtungen ist.
- Vorzugsweise ist das Umfangsverbindungsprofil der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung gegenüber der Drehachse kegelstumpfförmig.
- Die Erfindung wird nun an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, die ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen:
-
1 einen Schnitt durch eine erste, bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper, -
2 einen Schnitt nach der Linie II-II von1 , und -
3 bis11 jeweils Schnitte durch bevorzugte, alternative Ausführungsformen der Verbindungsvorrichtung nach1 . - In
1 ist eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers1 mit einem Außenkörper7 insgesamt mit100 bezeichnet. - Das Wälzlager
1 weist eine Drehachse A auf und ist mit einem koaxial zur Drehachse A verlaufenden Innenring2 , mit einem koaxial zum Innenring2 verlaufenden Aussenring3 und mit mehreren, zwischen den beiden Ringen2 und3 angeordneten Wälzkörpern4 versehen. - Der Innenring
2 ist axial durch zwei quer zur Drehachse A verlaufende Ringflächen21 und22 und radial durch eine koaxial zur Drehachse A verlaufende, zylinderförmige Innenaufnahme23 abgegrenzt, während der Außenring3 axial durch zwei quer zur Drehachse A verlaufende Ringflächen31 und32 und radial durch eine koaxial zur Drehachse A verlaufende, zylinderförmige Außenfläche33 abgegrenzt ist. - Der Außenkörper
7 ist eine Bremsscheibe und weist eine Innenaufnahme71 für das Lager1 und einen Ringkörper75 auf, der quer zur Achse A angeordnet und von der Innenaufnahme71 mittig durchsetzt ist. - Die Vorrichtung
100 weist ein um den Außenring3 herum ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil5 und ein Gegen-Verbindungsprofil6 auf, das seinerseits in der Innenseite der Bremsscheibe7 ausgebildet ist und deren Innenaufnahme71 radial abgrenzt; es hat eine die Form des Umfangsverbindungsprofils5 ergänzende Form, um die Bremsscheibe7 und das Wälzlager1 unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden. - Wie aus
2 zu ersehen ist, ist das Profil5 im wesentlichen im Bereich der Fläche31 angeordnet und ist – wie auch das Profil6 – gegenüber der Drehachse A in Richtung der Fläche31 kegelstumpfförmig abgestuft. Die Profile5 und6 weisen außerdem jeweils einen in einer zur Drehachse A quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser R mit ständig veränderlichen Winkel-Abmessungen auf und haben jeweils wenigstens eine Zahl N1 gegenüber der Drehachse A konvexer Abschnitte51 ,61 und eine Zahl N2 gegenüber der Drehachse A konkaver Abschnitte52 ,62 . - Die Werte der Zahlen N1 und N2 hängen von den jeweiligen Bau- und Konstruktionsmerkmale ab und können – wie im beschriebenen Fall – gleich oder auch unterschiedlich sein. Insbesondere ist in
2 der Fall dargestellt, wo sowohl die Zahl N1 als auch die Zahl N2 den gleichen Wert drei haben und die Abschnitte51 ,61 und52 ,62 abwechselnd um die Drehachse A angeordnet sind. Alternativ und in leicht aus der obigen Beschreibung entnehmbarer Art und Weise, könnten die Profile5 und6 jeweils auch mit nur einem entsprechend konvexen Abschnitt51 ,61 versehen sein, der zwischen zwei benachbarten, entsprechend konkaven Abschnitten51 ,62 angeordnet ist. - Die Kegelstumpfform des Profils
5 und des Profils6 ermöglicht die unmittelbare Zentrierung der Bremsscheibe7 auf das Wälzlager1 sowie – wie nachstehend näher beschrieben – das anschließende axiale Festspannen der Bremsscheibe7 am Wälzlager1 . - Um die Herstellung des Wälzlagers
1 zu standardisieren und seine Außenabmessungen unabhängig von den Abmessungen der Bremsscheibe7 zu machen, ist die Vorrichtung100 nach der in3 dargestellten alternativen Ausführungsform mit einem Verbindungskörper72 versehen, der zwischen dem Außenring3 und dem Ringkörper75 angeordnet ist. Der Zwischenkörper72 ist innerhalb der Innenaufnahme71 des Ringkörpers75 unabhängig vom Ringkörper75 selbst gelagert und ist radial nach innen durch ein mit dem Profil5 in Eingriff stehendes Gegenverbindungsprofil6' und nach außen durch ein mit dem Gegenverbindungsprofil6 in Eingriff stehendes Umfangsverbindungsprofil5' abgegrenzt. - Dank der Anwesenheit der Profilpaare
5 -6' und5' -6 ist es möglich, die Bremsscheibe7 , den Außenring2 und den Zwischenabschnitt72 unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden. - Jedes Profilpaar
5 -6' und5' -6 ist nicht nur kegelstumpfförmig in Richtung der Fläche31 abgestuft, sondern folgt auch dem gleichen, für die Profile5 und6 oben beschriebenen Veränderungsgesetz, obwohl jedes Paar für die Zahlen N1 und N2 einen Wert aufweisen kann, der dem Wert der Zahlen N1 und N2 des anderen Paares gleich oder sich davon unterscheidet, so wie jedes Profilpaar gegenüber der Drehachse A eine Konizität haben kann, die derjenigen des anderen Profilpaares gleich ist oder sich davon unterscheidet. - Aus der obigen Beschreibung gehet unmittelbar die Tatsache hervor, dass die Möglichkeit, ein mit der Vorrichtung
100 versehenes Wälzlager1 herzustellen, das Wälzlager1 selbst dazu geeignet macht, mit Bremsscheiben7 unterschiedlicher Abmessungen zusammengebaut zu werden, und zwar ohne die geometrischen Außenmasse des Lagers1 verändern zu müssen. Außerdem ermöglicht dagegen die Anwesenheit des Zwischenkörpers72 , dessen Verbindung mit der Ringkörper75 dem Prinzip der sich einander ergänzenden Profile folgt, die Herstellung von Ringkörpern75 für Bremsscheiben7 mit standardisierten Innenabmessungen, so dass sich weitere Kostenersparnisse erzielen lassen. - Wie bereits erwähnt, gestattet die Kegelstumpfform der Profile
5 und6 das einseitige axiale Festspannen der Bremsscheibe7 am Wälzlager1 und ermöglicht außerdem die Montage der Bremsscheibe7 am Lager1 ohne jegliches Übermaß. - Um ein vollständiges axiales Festspannen der Bremsscheibe
7 am Lager1 zu gewähren, ist die Vorrichtung100 mit einer axialen Festspannvorrichtung80 versehen, die in einer axial an der Außenseite des Lagers1 liegende Stellung angeordnet ist und vor allem einen eigenen Axialdruck in die Richtung ausübt, in der die Konizität der Profile5 -6 oder5 -6' zunimmt. - In den alternativen Ausführungsbeispielen der
1 und3 weist die Vorrichtung80 einen Rand81 auf, der durch Rollbördeln einer freien Kante des Außenringes3 hergestellt ist, wobei der Rand dicht an der Bremsscheibe7 oder dicht am Zwischenkörper72 anliegt und dadurch die Bremsscheibe7 oder der Zwischenkörper72 in die Richtung, in der die Konizität der Profile5 -6 oder5 -6' zunimmt, weiter eingeschlagen werden. - Es versteht sich von selbst, dass die obigen Angaben ohne weitere Erklärungen auch für den Fall gelten, dass der Ring des Lagers
1 , an dem die Bremsscheibe7 mit oder ohne Zwischenkörper72 befestigt wird, der Innenring2 und nicht der Außenring3 ist. Um diesen Begriff verständlicher zu machen, werden nachstehend die Ausführungsformen der3 bis10 beschrieben. - In den
3 bis10 verbindet die Vorrichtung100 die Bremsscheibe7 mit dem Innenring2 des Lagers1 und ist an der Seite der Fläche22 angeordnet, wobei stets dem Prinzip der oben beschriebenen Profile5 und6 gefolgt wird, die jedoch in Richtung der Fläche22 abgestuft sind. - Außerdem dient wenigstens in den in
4 bis7 dargestellten Beispielen die Verbindungsvorrichtung100 auch zur Verbindung des Außenringes3 mit einem Flansch76 , der axial an der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe7 angeordnet und durch den Rand81 axial am Außenring3 selbst befestigt ist. - In den vorliegenden Fällen kann der Flansch
76 – wie die oben beschriebene Bremsscheibe7 – als ein weiterer Außenkörper betrachtet werden, wobei der Flansch praktisch die Stelle der Bremsscheibe einnimmt und eine entsprechende, ebenfalls mit71 bezeichnete Innenaufnahme umfasst, die radial nach innen durch ein entsprechendes, ebenfalls mit6 bezeichnetes Gegenverbindungsprofil abgegrenzt ist und zum mechanischen Einbau des Lagers1 dient. - Das Profil
6 des Flansches76 ist über ein entsprechend mit5 bezeichnetes Umfangsverbindungsprofil unter Einschluss eines Winkels mit dem Außenring3 verbunden, wobei das Profil am Außenring3 ausgebildet und durch den Rand81 axial am Außenring3 selbst befestigt ist. Die obigen Ausführungen hinsichtlich der Umfangs- und des Gegenverbindungsprofils gelten auch für den Fall des Flansches76 , so dass keine weitere Schilderungen erforderlich sind. - Bei den in
4 bis7 dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Festspannvorrichtung80 , außer dem Rand81 zum axialen Festspannen des Flansches76 am Außenring3 an der Seite der Flächen31 , die entsprechenden Festspannelemente auf, die nachstehend einzeln näher beschrieben werden und die Bremsscheibe7 axial am Innenring2 an der Seite der Fläche22 feststellen. Obwohl bei den in4 bis7 dargestellten Ausführungsbeispielen die Bremsscheibe7 auch den Zwischenkörper72 umfasst, kann selbstverständlich die nachstehende Beschreibung auch vollständig für den Fall gelten, in dem die Bremsscheibe7 keinen Zwischenkörper72 aufweist. - Die in
4 dargestellte Festspannvorrichtung weist noch einen Befestigungskörper82 auf, der mit einem teilweise in der zylinderförmigen Aufnahme23 eingeführten, zylinderförmigen Mittelabschnitt83 und mit einer rechtwinkligen, mit dem Abschnitt83 einteilig verbundenen Scheibe84 versehen ist. - Die Scheibe
84 erstreckt sich dicht an der Fläche22 und am Zwischenkörper72 bzw. rittlings auf den Profilen5 und6' , um einen Axialdruck auf den Zwischenkörper72 in die Richtung auszuüben, in der die Konizität der Profile5 und6' zunimmt. Der Abschnitt83 kann zum Beispiel mit einem am Lager1 einstückig angeformten (bekannten und nicht dargestellten) Gleichlaufgelenk verbunden sein. - Bei dem in
5 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Festspannvorrichtung80 außerdem einen weiteren rollgebördelten Rand85 auf, der durch Verformung des Innenringes2 an der Seite der Fläche22 ausgebildet ist und dicht am Zwischenkörper72 anliegt, und zwar nicht nur zum axialen Festspannen des Zwischenkörpers72 selbst, sondern auch zur Zentrierung des Zwischenkörpers72 gegenüber der Drehachse A unter Ausnutzung der Konizität der Profile5 und6' . - Bei dem in
6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Innenring2 einen zylinderförmigen Körper24 auf, der sich axial an der Außenseite des Lagers1 und quer zur Fläche22 erstreckt und als Tragelement für die Festspannvorrichtung80 dient. - Insbesondere ist der Körper
24 ein Hohlkörper und die Vorrichtung80 ist noch mit einer an der Außenseite des Körpers24 angeschraubten Befestigungsbüchse86 versehen, an deren Ende ein Flansch87 angeordnet ist, der sich dicht an der Fläche22 und am Zwischenkörper72 bzw. rittlings auf den Profilen5 und6' erstreckt und den Zwischenkörper72 axial nach der Innenseite des Lagers1 drückt. - Bei dem in
7 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Festspannvorrichtung80 außerdem einen ringförmigen Abschnitt91 auf, der auf dem zylinderförmigen Körper24 quer zur Achse A aufgeschoben ist und axial dicht am Ringkörper75 und am Zwischenkörper72 bzw. rittlings sowohl auf den Profilen5 und6' als auch auf den Profilen5' und6 angeordnet ist. Der ringförmige Abschnitt91 ist in diesem bestimmten Fall ein Innenrand einer auf dem zylinderförmigen Körper24 zentrierten Felge92 . - Die Festspannvorrichtung
80 weist schließlich eine Befestigungsmutter88 auf, die im Körper24 eingeschraubt und mit einem Außenflansch89 versehen ist, der sich radial an der Außenseite des Körpers24 dicht sowohl am Körper24 als auch am Abschnitt91 erstreckt, um den Abschnitt91 axial am Körper24 fest zuspannen und daher den Ringkörper75 axial am Zwischenkörper72 und den Zwischenkörper72 axial am Außenring3 fest zuspannen. - Bei den in
8 bis11 dargestellten Ausführungsbeispielen sind der Flansch76 und der Zwischenkörper72 einstückig am Außenring3 bzw. am Innenring2 angeformt. Insbesondere bildet der Zwischenkörper72 einen Anbauflansch72' für die Bremsscheibe7 , wobei dieser Flansch radial nach außen durch das Profil5 abgegenzt ist, mit dem das Profil6 der Bremsscheibe7 zusammengefügt ist, die ihrerseits aus dem Ringkörper75 mit der Innenaufnahme71 besteht bzw. radial nach innen in Richtung des Profils6 zur Verbindung mit dem Profil5 unter Einschluss eines Winkels abgegrenzt ist. - Außerdem ist bei allen in
8 bis10 dargestellten Ausführungsbeispielen die Vorrichtung zum axialen Festspannen der Bremsscheibe7 am Flansch72' an der einen Seite durch die Konizität der Profile5 und6 und an der entgegen gesetzten Seite durch den ringförmigen Abschnitt91 der auf dem zylinderförmigen Körper24 zentrierten Felge92 sowie durch weitere Festspannelemente der Vorrichtung80 gebildet, die zwischen dem Körper24 und der Felge92 wirken, um den Abschnitt91 gegen die Bremsscheibe7 und den Flansch72' zu drücken und nachstehend einzeln näher beschrieben werden. - Bei der in
8 dargestellten Ausführungsform weist die Festspannvorrichtung mehrere Befestigungsschrauben93 auf, von welchen nur eine dargestellt ist und die gleichmäßig um die Achse A verteilt und durch den Abschnitt91 hindurch geführt sind, um über den Flansch72' angeschraubt zu werden. - Bei der in
9 dargestellten Ausführungsform sind die Aufnahme23 des Innenringes2 sowie der zylinderförmige Körper24 ganz aus dem Vollen bearbeitet und der Körper24 ist axial durch eine quer zur Achse A verlaufende Stirnfläche25 abgegrenzt. - Die Festspannvorrichtung
80 weist einen einteilig mit dem Körper24 verbundenen, mittleren Tragkörper94 , der sich ausgehend von der Fläche25 entlang der Achse A erstreckt, eine am Körper94 angeschraubte Mutter95 und eine am Körper94 zentriert angeordnete Federscheibe96 auf. - Die Federscheibe
96 wird durch die Mutter95 axial gegen die Fläche25 und den Abschnitt91 del Felge92 gedrückt und auch von der Mutter95 festgehalten, wobei ein durch den Körper94 hindurch quer zur Achse A verlaufender Federsplint97 dafür sorgt, dass sich die Mutter nicht unbeabsichtigt losschrauben kann. - Bei der in
10 dargestellten Ausführungsform bildet der zylinderförmige Körper94 das Endstück eines in der Innenaufnahme23 und durch den Körper24 hindurch gelagerten Gleichlaufgelenks98 . - In diesem Fall ist die Scheibe
96 durch die Mutter95 dicht an der Stirnfläche des Körpers24 und am Abschnitt91 gehalten, während die Festspannvorrichtung80 eine weitere am Körper94 angeschraubte Mutter95' und eine weitere am Körper94 angeordnete Scheibe96' aufweist, die durch die Mutter95' dicht am Innenring2 gehalten ist, um den Körper94 axial gegenüber dem Innenring2 fest zuspannen. - Schließlich ist die Vorrichtung
80 noch mit einem weiteren Federsplint97' versehen, der durch den Körper94 hindurch geführt ist und auch mit der Mutter95' in Eingriff steht, um ein unbeabsichtigtes Losschrauben der Mutter95' selbst zu verhindern. - Bei der in
11 dargestellten Ausführungsform ist eine Verbindungsvorrichtung100' vorgesehen, die der Vorrichtung100 ähnlich ist, aber sich von derselben dadurch unterscheidet, dass die radiale Lage des Umfangsverbindungsprofils5 und des Gegenverbindungsprofils6 umgekehrt ist, d.h., dass die Aufnahme71 keine Innenaufnahme mehr, sondern eine Außenaufnahme ist, die radial nach außen durch das Profil6 abgegrenzt ist, an dem das Profil5 angeordnet wird. - Insbesondere ist in der Vorrichtung
100' der Anbauflansch72' mit einem gerippten Randabschnitt73 mit axial in Richtung der Felge92 offenem U-Profil versehen, während der Ringkörper75 einen zylinderförmigen Bund77 aufweist, der zur Bildung der Aufnahme71 quer zum Körper75 angeordnet und radial nach außen durch das Profil6 abgegrenzt ist. - Auch in der Vorrichtung
100' ist die Festspannvorrichtung80 mit mehreren Befestigungsschrauben93 versehen, von welchen nur eine dargestellt ist und die gleichmäßig um die Achse A verteilt und durch den Abschnitt91 hindurch geführt sind, um über den Flansch72' angeschraubt zu werden und den axial im gerippten Randabschnitt73 eingeführten Bund77 festzuhalten. - Schließlich kann bei den in
8 bis11 dargestellten Ausführungsbeispielen die Verbindungsvorrichtung100 bzw.100' auch zwischen dem zylinderförmigen Körper24 und der Felge92 angeordnet werden, um die Zentrierung und die Montage der Felge92 am zylinderförmigen Körper24 zu optimieren. - In den letztgenannten Fällen ist insbesondere das Umfangsverbindungsprofil
5 um den Körper24 herum ausgebildet, während das Gegenverbindungsprofil6 im Innenraum des ringförmigen Abschnittes91 der Felge92 ausgebildet ist, um sowohl den Körper24 und den Abschnitt91 unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden, als auch durch seine Kegelstumpfform eine leichtere Zentrierung der Felge92 am Innenring2 zu erzielen. - Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, die lediglich als Beispiel für die Herstellung der Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper dienen, und dass daher weitere Änderungen in Form und Anordnung der Teile sowie in konstruktions- und montagetechnischen Einzelheiten vorgesehen werden können.
Claims (31)
- Vorrichtung (
100 ,100' ) zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper (7 ,76 ,92 ), wobei das Wälzlager (1 ) eine Drehachse (A) hat und mit zwei zueinander und zur Drehachse (A) koaxial verlaufenden Ringen (2 ,3 ) versehen ist und wobei die Verbindungsvorrichtung (100 ) ein am Umfang eines ersten (2 ,3 ) der beiden Ringe (2 ,3 ) ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil (5 ,5' ) und ein am Umfang des Außenkörpers (7 ,72 ,76 ,92 ) ausgebildetes Gegenverbindungsprofil (6 ,6' ) umfasst, das eine die Form des Umfangsverbindungsprofils (5 ,5' ) ergänzende Form hat, um den Außenkörper (7 ,72 ,76 ,92 ) und den ersten Ring (2 ,3 ) unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden, wobei die Verbindungsvorrichtung (100 ) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Umfangsverbindungsprofil (5 ,5' ) und das Gegenverbindungsprofil (6 ,6' ) jeweils einen in einer zur Drehachse (A) quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser (R) mit ständig veränderlichen Winkelbmessungen aufweisen und jeweils wenigstens einen gegenüber der Drehachse (A) konvexen Abschnitt (51 ,61 ) umfassen. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfangsverbindungsprofil (
5 ,5' ) und das Gegenverbindungsprofil (6 ,6' ) jeweils wenigstens eine erste bestimmte Zahl (N1) gegenüber der Drehachse (A) konvexer Abschnitte (51 ,61 ) und eine zweite bestimmte Zahl (N2) gegenüber der Drehachse (A) konkaver Abschnitte (52 ,62 ) haben. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bestimmte Zahl (N1) konvexer Abschnitte und die zweite bestimmte Zahl (N2) konkaver Abschnitte einander entsprechen, wobei die konvexen Abschnitte (
51 ,61 ) und die konkaven Abschnitte (52 ,62 ) abwechselnd um die Drehachse (A) angeordnet sind. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfangsverbindungsprofil (
5 ,5' ) und das Gegenverbindungsprofil (6 ,6' ) gegenüber der Achse (A) kegelstumpfförmig sind. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Festspannmittel (
80 ) vorgesehen sind, die axial an der Außenseite des ersten Ringes (2 ,3 ) angeordnet und diesem ersten Ring (2 ,3 ) zugeordnet sind, um den Außenkörper (7 ,72 ,76 ,92 ) auf den ersten Ring (2 ,3 ) aufzupressen. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Außenkörper (
7 ,72 ,76 ,92 ) eine Bremsscheibe (7 ) mit einer Innenaufnahme (71 ) ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (100 ) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gegenverbindungsprofil (6 ,6' ) diese Innenaufnahme (71 ) radial nach innen abgrenzt. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Außenkörper (
7 ,72 ,76 ,92 ) ein Flansch (76 ) mit einer Innenaufnahme (71 ) ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (100 ) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gegenverbindungsprofil (6 ) diese Innenaufnahme (71 ) radial nach innen abgrenzt. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der der Außenkörper (
7 ,72 ,76 ) einen Zwischenabschnitt (72 ) aufweist, der am ersten Ring (2 ,3 ) angeordnet und vom Außenkörper (7 ) lösbar ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (100 ) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Umfangsverbindungsprofil (5 ,5' ) und das Gegenverbindungsprofil (6 ,6' ) auch um den Zwischenabschnitt (72 ) herum bzw. im Innenraum desselben ausgebildet sind, um den Außenkörper (7 ), den ersten Ring (2 ,3 ) und den Zwischenabschnitt (72 ) unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ring (
2 ,3 ) ein Außenring (3 ) ist. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ring (
2 ,3 ) ein Innenring (2 ) ist. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) einen rollgebördelten Rand (81 ,85 ) aufweisen, der dicht am Außenkörper (7 ,72 ,76 ) anliegt und durch Verformung des ersten Ringes (2 ,3 ) hergestellt ist. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) ein Befestigungselement (82 ) umfassen, das teilweise in einer durchgehenden, zylinderförmig am ersten Ring (2 ) angeformten Aufnahme (23 ) eingeführt ist und mit einer sich dicht am Außenkörper (7 ,72 ) erstreckenden Scheibe (84 ) versehen ist. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Festspannmittel (
80 ) einen Tragabschnitt aufweisen, der sich an der Aussenseite des ersten Ringes (2 ) erstreckt. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) ein am äußeren Tragabschnitt (24 ) angeschraubtes Befestigungsmittel (86 ) aufweisen, das mit einem dicht am Außenkörper (7 ,72 ) anliegenden, radialen Element (87 ) versehen ist. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) einen ringförmigen Abschnitt (91 ) aufweisen, der auf dem Tragabschnitt (24 ) quer zur Achse (A) aufgeschoben ist und axial dicht am ringförmigen Abschnitt (91 ) und am Außenkörper (7 ,72 ,76 ) anliegt. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Abschnitt (
91 ) ein Innenrand einer auf dem Tragabschnitt (24 ) zentrierten Felge (92 ) ist. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) ein Befestigungselement (88 ) aufweisen, das am äußeren Tragabschnitt (24 ) angeschraubt ist und mit einer Schulter (87 ) versehen ist, der sich dicht am ringförmigen Abschnitt (91 ) erstreckt. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) einen Flansch (72' ) umfassen, der einteilig mit dem ersten Ring (2 ) verbunden ist, quer zum äußeren Tragabschnitt (24 ) verläuft und radial durch das Umfangsverbindungsprofil (5 ) abgegrenzt ist, um den Außenkörper (7 ) zu haltern und dass dabei der ringförmige Abschnitt (91 ) dicht am Flansch (72 ) und am Außenkörper (7 ) anliegt. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) mehrere Befestigungselemente (93 ) aufweisen, die durch den Innenrand (91 ) und den Flansch (25 ) hindurch geführt sind. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) einen zylinderförmigen mittleren Tragkörper (94 ), der sich entlang der Drehachse (A) des äußeren Tragabschnittes (24 ) erstreckt, eine am zylinderförmigen Tragkörper (94 ) angeschraubte Mutter (95 ) und ein am zylinderförmigen Tragkörper (94 ) angeordnetes und durch die Mutter (95 ) dicht am ringförmigen Abschnitt (91 ) festgehaltenes ringförmiges Element (96 ) aufweisen. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) ein durch den zylinderförmigen Tragkörper (94 ) hindurch geführtes und dicht an der Mutter (95 ) angeordnetes Element (97 ) umfassen, das dafür sorgt, dass sich die Mutter nicht unbeabsichtigt losschrauben kann. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Körper (
94 ) einstückig am ersten Ring (2 ) angeformt ist. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Körper (
4 ) über den ersten Ring (2 ) angebaut ist. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Festspannmittel (
80 ) eine weitere, am zylinderförmigen Tragkörper (94 ) angeschraubte Mutter (95' ) und eine weitere am zylinderförmigen Tragkörper (94 ) angeordnete und durch die Mutter (95' ) dicht am ersten Ring (2 ) gehalterte Scheibe (96' ) aufweisen. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Festspannmittel (
80 ) ein weiteres ein Losschrauben verhinderndes Element (97' ) aufweisen, das durch den zylinderförmigen Tragkörper (94 ) hindurch eingeführt und dicht an der weiteren Mutter (95' ) angeordnet ist. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, bei der der Außenkörper (
7 ,72 ,76 ) eine Bremsscheibe (7 ) mit einer Aufnahme (71 ) ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (100 ) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gegenverbindungsprofil (6 ) die Außenaufnahme (71 ) radial nach außen abgrenzt. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) einen Flansch (72' ) aufweisen, der am ersten Ring (2 ) einstückig angeformt ist, quer zum äußeren Tragabschnitt (24 ) verläuft und mit einem gerippten Randabschnitt (73 ) versehen ist, in dem ein zylinderförmiger Bund (77 ) des Außenkörpers (7 ) axial eingreift. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Außenkörper (
7 ,72 ,76 ,92 ) eine Felge (92 ) mit einem Innenrand (91 ) ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (100' ) dadurch gekennzeichnet ist, dass der Gegenverbindungsprofil (6 ) den Innenrand (91 ) radial nach innen abgrenzt. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) einen Tragabschnitt (24 ) für die Felge (92 ) aufweisen und dass das Umfangsverbindungsprofil (5 ) den Tragabschnitt (24 ) radial nach außen abgrenzt. - Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (
80 ) mehrere Befestigungsmittel (93 ) aufweisen, die durch einen Innenrand (91 ) und einen am ersten Ring (2 ) einstückig angeformten Flansch (72' ) hindurch geführt sind. - Wälzlager mit einer Drehachse (A) und mit wenigstens einen ersten koaxial zur Drehachse (A) verlaufenden Ring (
2 ,3 ) und Verbindungsvorrichtung (100 ,100' ) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche zur Verbindung des Wälzlagers (1 ) mit einem Außenkörper (7 ,72 ,76 ,92 ).
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